माइक्रोप्रोसेसर

From Vigyanwiki
टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स TMS1000
इंटेल 4004
मोटोरोला 6800 (एमसी6800)
एक आधुनिक 64-बिट कंप्यूटिंग x86-64 प्रोसेसर (AMD Ryzen 5 2600, Zen+ पर आधारित, 2017)
AMD Ryzen 7 1800X (2016, Zen (माइक्रोआर्किटेक्चर) पर आधारित) एक मदरबोर्ड पर सॉकेट AM4 सॉकेट में प्रोसेसर

माइक्रोप्रोसेसर एक संगणक बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण (वीएलएसआई) का उपयोग करके एक या कुछ एकीकृत सर्किट पर एक पूरे सीपीयू के एकीकरण ने प्रसंस्करण शक्ति की लागत को बहुत कम कर दिया। एकीकृत सर्किट प्रोसेसर का उत्पादन बहुत बड़ी संख्या में उच्च स्वचालित धातु-आक्साइड-माइक्रोकंडक्टर (एमओएस) फैब्रिकेशन प्रक्रियाओं द्वारा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम यूनिट मूल्य होता है। एकल-चिप प्रोसेसर विश्वसनीयता को बढ़ाते हैं क्योंकि बहुत कम विद्युत कनेक्शन हैं जो विफल हो सकते हैं। जैसा कि माइक्रोप्रोसेसर प्रारूप (डिजाइन) में सुधार हुआ है, एक चिप के निर्माण की लागत (एक अर्धचालक चिप पर बने छोटे घटकों के समान आकार के साथ) आम तौर पर रॉक के कानून के अनुसार ही रहती है। है, जहां आँकड़े (डेटा) प्रसंस्करण तर्क और नियंत्रण को एकल एकीकृत परिपथ पर या एकीकृत परिपथों की छोटी संख्या में शामिल किया जाता है। माइक्रोप्रोसेसर में कंप्यूटर की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई के कार्यों को पूरा करने के लिए आवश्यक अंकगणितीय, तर्क और नियंत्रण सर्किट्री शामिल है। एकीकृत सर्किट क्रमादेश निर्देशों की व्याख्या और निष्पादन करने और अंकगणितीय संचालन करने में सक्षम है। माइक्रोप्रोसेसर एक बहु-उद्देश्यीय, घड़ी-संचालित, रजिस्टर-आधारित, डिजिटल एकीकृत परिपथ है जो द्विआधारी आँकड़े (डेटा) को इनपुट के रूप में स्वीकार करता है, इसकी स्मृति में संग्रहीत अनुदेशों के अनुसार इसे संसाधित करता है, और परिणाम (बाइनरी रूप में भी) आउटपुट के रूप में प्रदान करता है। माइक्रोप्रोसेसर में संयोजन तर्क और अनुक्रमिक डिजिटल तर्क दोनों होते हैं, और द्विआधारी संख्या प्रणाली में दर्शाए गए संख्याओं और प्रतीकों पर संचालित होते हैं।

बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण (वीएलएसआई) का उपयोग करके एक या कुछ एकीकृत सर्किट पर एक पूरे सीपीयू के एकीकरण ने प्रसंस्करण शक्ति की लागत को बहुत कम कर दिया। एकीकृत सर्किट प्रोसेसर का उत्पादन बहुत बड़ी संख्या में उच्च स्वचालित धातु-आक्साइड-माइक्रोकंडक्टर (एमओएस) निर्माण (फैब्रिकेशन) प्रक्रियाओं द्वारा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम श्रेणी (यूनिट) मूल्य होता है। एकल-चिप प्रोसेसर विश्वसनीयता को बढ़ाते हैं क्योंकि बहुत कम विद्युत संयोजन (कनेक्शन) हैं जो विफल हो सकते हैं। जैसा कि माइक्रोप्रोसेसर प्रारूप (डिजाइन) में सुधार हुआ है, एक चिप के निर्माण की लागत (एक अर्धचालक चिप पर बने छोटे घटकों के समान आकार के साथ) आम तौर पर रॉक के कानून के अनुसार ही रहती है।

माइक्रोप्रोसेसर से पहले, कई मध्यम और छोटे पैमाने पर एकीकृत सर्किट, विशेष रूप से टीटीएल प्रकार के साथ सर्किट बोर्ड के रैक का उपयोग करके छोटे संगणक (कंप्यूटर) बनाए गए थे। माइक्रोप्रोसेसर इसे एक या कुछ बड़े पैमाने के ics में संयुक्त करते हैं। पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध माइक्रोप्रोसेसर इंटेल 4004 1971 में पेश किया गया था।

माइक्रोप्रोसेसर क्षमता में निरंतर वृद्धि ने तब से कंप्यूटर के अन्य रूपों को लगभग पूरी तरह से अप्रचलित बना दिया है (हार्डवेयर की गणना का इतिहास देखें), जिसमें एक या अधिक माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग सबसे छोटी एंबेडेडेडेड प्रणाली (सिस्टम) और हाथ में (हैंडहेल्ड) उपकरणों से सबसे बड़े मेनफ्रेम और सुपरकंप्यूटर में किया जाता है।

संरचना

Zilog Z80 माइक्रोप्रोसेसर की वास्तुकला का एक ब्लॉक आरेख, अंकगणित तर्क इकाई, प्रोसेसर रजिस्टर फ़ाइल, नियंत्रण तर्क अनुभाग, और डेटा बफ़र्स को बाहरी मेमोरी पते और डेटा लाइनों को दिखा रहा है

एक एकीकृत सर्किट की जटिलता ट्रांजिस्टर की संख्या पर भौतिक सीमाओं से घिरी हुई है जिसे एक चिप पर रखा जा सकता है, पैकेज टर्मिनेशन की संख्या जो प्रोसेसर को सिस्टम के अन्य हिस्सों से जोड़ सकता है, अंतर सम्बन्ध (इंटरकनेक्शन) की संख्या जो चिप पर बनाना संभव है, और जिस गर्मी से चिप अलग हो सकता है। उन्नत प्रौद्योगिकी निर्माण के लिए अधिक जटिल और शक्तिशाली चिप्स को संभव बनाती है।

एक न्यूनतम काल्पनिक माइक्रोप्रोसेसर में केवल एक अंकगणितीय तर्क इकाई (ALU ) और एक नियंत्रण तर्क अनुभाग शामिल हो सकता है। ALU के अतिरिक्त, घटाव, और संचालन जैसे और या। अलू का प्रत्येक संचालन अवस्थिति पंजी (स्टेटस रजिस्टर) में एक या अधिक झंडे सेट करता है, जो अंतिम संचालन (शून्य मूल्य, नकारात्मक संख्या, ओवरफ्लो या अन्य) के परिणामों को इंगित करता है। नियंत्रण तर्क स्मृति से अनुदेश कोड पुनर्प्राप्त करता है और निर्देश को पूरा करने के लिए ALU के लिए आवश्यक संचालन के अनुक्रम को शुरू करता है। एक एकल संचालन कोड कई व्यक्तिगत डेटा पथ, रजिस्टर और प्रोसेसर के अन्य तत्वों को प्रभावित कर सकता है।

एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी के रूप में उन्नत, एकल चिप पर अधिक से अधिक जटिल प्रोसेसर का निर्माण संभव था। आँकड़े (डेटा) वस्तुओं का आकार बड़ा हो गया, एक चिप पर अधिक ट्रांजिस्टर की अनुमति देने से शब्द आकार (वर्ड साइज) 4 और 8 बिट से बढ़कर आज के 64-बिट शब्दों तक बढ़ गया। प्रोसेसर वास्तुकला में अतिरिक्त सुविधाओं को जोड़ा गया था, अधिक ऑन-चिप रजिस्टरों ने योजना (प्रोग्राम) को आगे बढ़ाया और अधिक सुगठित योजना (कॉम्पैक्ट प्रोग्राम) बनाने के लिए जटिल निर्देशों का उपयोग किया जा सकता था। फ्लोटिंग-पॉइंट अंकगणित, उदाहरण के लिए, अक्सर 8 बिट माइक्रोप्रोसेसर पर उपलब्ध नहीं था, लेकिन सॉफ्टवेयर में किया जाना था। फ्लोटिंग-पॉइंट यूनिट का एकीकरण, पहले एक अलग एकीकृत सर्किट के रूप में और फिर उसी माइक्रोप्रोसेसर चिप के हिस्से के रूप में, फ्लोटिंग-पॉइंट गणना में वृद्धि हुई।

कभी-कभी, एकीकृत सर्किटों की भौतिक सीमाओं ने ऐसी प्रथाओं को आवश्यक बना दिया जैसे बिट स्लाइस दृष्टिकोण। एक एकीकृत सर्किट पर सभी एक लंबे शब्द के प्रसंस्करण के बजाय, प्रत्येक शब्द के समानांतर संसाधित उपसमूह में कई सर्किट। जबकि इसे संभालने के लिए अतिरिक्त तर्क की आवश्यकता थी, उदाहरण के लिए, प्रत्येक टुकड़ा (स्लाइस) के भीतर ले लो और परिवाह (ओवरफ्लो), परिणाम एक प्रणाली थी जो संभाल सकता था, उदाहरण के लिए, 32-बिट शब्द एकीकृत सर्किट का उपयोग करते हुए केवल चार बिट प्रत्येक के लिए क्षमता।

एक चिप पर बड़ी संख्या में ट्रांजिस्टर डालने की क्षमता, प्रोसेसर के रूप में उसी डाई पर मेमोरी को एकीकृत करना संभव बनाती है। इस सीपीयू कैश ऑफ-चिप मेमोरी की तुलना में तेज अभिगम का लाभ है और कई अनुप्रयोगों के लिए प्रणाली (सिस्टम) की प्रोसेसिंग गति को बढ़ाता है। प्रोसेसर घड़ी आवृत्ति बाहरी मेमोरी गति की तुलना में अधिक तेजी से बढ़ी है, इसलिए कैश मेमोरी आवश्यक है यदि प्रोसेसर को धीमी बाहरी मेमोरी द्वारा विलंबित नहीं किया जाना है।

विशेष प्रयोजन के डिजाइन

एक माइक्रोप्रोसेसर एक सामान्य-उद्देश्य इकाई है। कई विशिष्ट प्रसंस्करण उपकरणों का पालन किया गया है:

  • एक डिजिटल सिगनल प्रोसेसर (dsp) संकेत प्रसंस्करण के लिए विशेष है।
  • ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (gpus) मुख्य रूप से छवियों के रियल टाइम प्रतिपादन के लिए डिजाइन किए गए प्रोसेसर हैं।
  • वीडियो प्रोसेसिंग और मशीन विजन के लिए अन्य विशेष इकाइयां मौजूद हैं। (देखें: हार्डवेयर त्वरण)।
  • एंबेडेड सिस्टम और परिधीय उपकरणों में माइक्रो-कंट्रोलर।
  • चिप (SoCs)पर सिस्टम अक्सर एक या अधिक माइक्रोप्रोसेसर और माइक्रो नियंत्रक कोर को अन्य घटकों जैसे रेडियो मॉडेम के साथ एकीकृत करते हैं, और इनका उपयोग स्मार्टफोन और टैबलेट कंप्यूटरों में किया जाता है।

गति और शक्ति विचार

इंटेल कोर i9-9900K (2018, कॉफी लेक पर आधारित)

माइक्रोप्रोसेसर को उनके शब्द आकार के आधार पर विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए चुना जा सकता है, जो उनकी जटिलता का एक पैमाना है। लंबे शब्द आकार एक प्रोसेसर के प्रत्येक घड़ी चक्र को अधिक गणना करने की अनुमति देते हैं, लेकिन भौतिक रूप से बड़े एकीकृत सर्किट के अनुरूप उच्च समर्थन करना (स्टैंडबाई) और ऑपरेटिंग बिजली खपत के साथ मर जाता है।[1] 4, 8 या 12-बिट प्रोसेसर व्यापक रूप से माइक्रो-कंट्रोलर ऑपरेटिंग एम्बेड प्रणाली (सिस्टम) में एकीकृत होते हैं। जहां एक प्रणाली से आँकड़े (डेटा) के बड़े संस्करणों को संभालने या अधिक लचीला उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस की आवश्यकता होती है, 16, 32 या 64-बिट प्रोसेसर का उपयोग किया जाता है।एक चिप या माइक्रो-कंट्रोलर अनुप्रयोगों पर सिस्टम के लिए एक 32-बिट प्रोसेसर पर एक 8 या 16-बिट प्रोसेसर का चयन किया जा सकता है, जो अत्यंत कम-बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होती है, या शोर-संवेदी ऑन-चिप एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एक मिश्रित-सिग्नल एकीकृत सर्किट का हिस्सा होते हैं जैसे कि उच्च-रिज़ॉल्यूशन एनालॉग डिजिटल कनवर्टर, या दोनों। कुछ लोगों का कहना है कि 8-बिट चिप पर 32-बिट अंकगणित अधिक शक्ति का उपयोग करके समाप्त हो सकता है, क्योंकि चिप को कई निर्देशों के साथ सॉफ्टवेयर को निष्पादित करना चाहिए।[2] हालांकि, अन्य कहते हैं कि आधुनिक 8-बिट चिप हमेशा 32-बिट चिप्स की तुलना में अधिक शक्ति-कुशल होते हैं, जब समान सॉफ्टवेयर रूटीन चल रहे होते हैं।[3]


एम्बेडेड अनुप्रयोग

पारंपरिक रूप से कंप्यूटर से संबंधित नहीं होने वाली हजारों वस्तुओं में माइक्रोप्रोसेसर शामिल हैं। इनमें घरेलू उपकरण, वाहन (और उनके सहायक उपकरण), उपकरण और परीक्षण उपकरण, खिलौने, हल्के स्विच/डिमर्स और इलेक्ट्रिकल सर्किट ब्रेकर, धूम्रपान अलार्म, बैटरी पैक और हाई-फाई ऑडियो/विजुअल घटक (डीवीडी प्लेयर से फोनोग्राफ टर्नटेबल) शामिल हैं। सेलुलर टेलीफोन, डीवीडी वीडियो सिस्टम और hdtv ब्रॉडकास्ट सिस्टम जैसे उत्पादों को मूल रूप से शक्तिशाली, कम लागत, माइक्रोप्रोसेसर वाले उपभोक्ता उपकरणों की आवश्यकता होती है। तेजी से कड़े प्रदूषण नियंत्रण मानकों के लिए ऑटोमोबाइल निर्माताओं को माइक्रोप्रोसेसर इंजन प्रबंधन प्रणाली का उपयोग करने की आवश्यकता होती है ताकि एक ऑटोमोबाइल की व्यापक रूप से बदलती परिचालन स्थितियों पर उत्सर्जन का इष्टतम नियंत्रण हो सके। एक माइक्रोप्रोसेसर के साथ संभावित परिणामों को प्राप्त करने के लिए गैर-प्रोग्रामेबल नियंत्रण को भारी, या महंगा कार्यान्वयन की आवश्यकता होगी।

एक माइक्रोप्रोसेसर कंट्रोल प्रोग्राम (एमबेड सॉफ्टवेयर) को एक उत्पाद लाइन की जरूरतों को फिट करने के लिए तैयार किया जा सकता है, जो उत्पाद के न्यूनतम डिजाइन के साथ प्रदर्शन में उन्नयन की अनुमति देता है। अद्वितीय सुविधाओं को नगण्य उत्पादन लागत पर उत्पाद लाइन के विभिन्न मॉडल में लागू किया जा सकता है।

एक प्रणाली का माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रण, नियंत्रण रणनीतियां प्रदान कर सकता है जो इलेक्ट्रोमैकेनिकल नियंत्रण या उद्देश्य-निर्मित इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण का उपयोग करके लागू करने के लिए अव्यावहारिक होगा। उदाहरण के लिए, एक आंतरिक दहन इंजन नियंत्रण प्रणाली इंजन की गति, भार, तापमान और दस्तक के लिए किसी भी देखी गई प्रवृत्ति के आधार पर प्रज्वलन के समय को समायोजित कर सकती है - ईंधन ग्रेड की एक सीमा पर काम करने के लिए इंजन को अनुमति दे सकती है।

इतिहास

एकीकृत परिपथों पर कम लागत वाले संगणको (कंप्यूटरों) के आगमन ने आधुनिक समाज को बदल दिया है। व्यक्तिगत कंप्यूटर में सामान्य-उद्देश्य माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग अभिकलन, पाठ संपादन, मल्टीमीडिया प्रदर्शन (डिस्प्ले) और इंटरनेट पर संचार के लिए किया जाता है। कई और माइक्रोप्रोसेसर एम्बेडेड प्रणाली (सिस्टम) का हिस्सा हैं, जो उपकरणों से लेकर ऑटोमोबाइल फोन और औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण तक असंख्य वस्तुओं पर डिजिटल नियंत्रण प्रदान करते हैं। माइक्रोप्रोसेसर बूलियन तर्क पर आधारित द्विआधारी संचालन करते हैं, जिसका नाम जॉर्ज बूल के नाम पर रखा गया है। बूलियन तर्क का उपयोग करके संगणक प्रणालियों को संचालित करने की क्षमता पहली बार मास्टर के छात्र क्लॉड शैनन द्वारा 1938 में एक थीसिस में साबित हुई, जो बाद में प्रोफेसर बन गए। शैनन को सूचना सिद्धांत का पिता माना जाता है।

1960 के दशक के प्रारंभ में राज्य मंत्री एकीकृत सर्किट चिप्स के विकास के बाद, राज्य मंत्री चिप्स उच्च ट्रांजिस्टर घनत्व और कम विनिर्माण लागत तक पहुंच गए, जो 1964 तक द्विध्रुवीय एकीकृत सर्किट की तुलना में कम है। पहले माइक्रोप्रोसेसरों के लिए कम्प्यूटिंग के लिए राज्यमंत्री एलएसआई चिप्स का अनुप्रयोग आधार था, क्योंकि इंजीनियरों ने यह स्वीकार करना शुरू कर दिया कि कई mos lsi चिप्स पर एक पूर्ण संगणक (कंप्यूटर) प्रोसेसर हो सकता है।[4] 1960 के दशक के अंत में [5] डिजाइनर एक कंप्यूटर के केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (सीपीयू) कार्यों को mos lsi चिप्स पर एकीकृत करने का प्रयास कर रहे थे, जिसे माइक्रोप्रोसेसर यूनिट (mpu) चिपसेट कहा जाता है।

उन्होंने पहली बार व्यावसायिक रूप से माइक्रोप्रोसेसर का उत्पादन किया था इंटेल 4004, 1971 में एकल मोज एलएसआई चिप के रूप में जारी किया। [5] सिलिकन-गेट प्रौद्योगिकी (एसजीटी) के विकास के साथ एकल-चिप माइक्रोप्रोसेसर को संभव बनाया गया था।[6]सबसे शुरुआती मोज ट्रांजिस्टर में एल्यूमीनियम धातु के गेट थे, जिसे इतालवी भौतिक विज्ञानी फेडेरिको फगिन ने 1968 में फेयरच सेमीकंडक्टर में पहला सिलिकॉन-गेट एमओएस चिप विकसित करने के लिए सिलिकॉन स्व-हस्ताक्षरित गेट्स से बदल दिया था।[6]फग्गिन बाद में इंटेल में शामिल हो गए और उन्होंने अपनी सिलिकॉन-गेट मोज प्रौद्योगिकी का उपयोग करके 4004 को विकसित करने के लिए किया, साथ ही साथ मार्सियान हॉफ, स्टेनली मजोर और मासाटोशी शिमा 1971 में।[7] 4004 को बुसिकोम के लिए प्रारूप (डिजाइन) किया गया था, जिसने 1969 में एक बहु-चिप प्रारूप (डिजाइन) का प्रस्ताव रखा था, इससे पहले कि इंटेल में फगिन की टीम ने इसे एक नए एकल-चिप प्रारूप (डिजाइन) में बदल दिया। इंटेल ने पहला वाणिज्यिक माइक्रोप्रोसेसर, 4 बिट इंटेल 4004 को 1971 में पेश किया।

4-बिट और 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर के अन्य एम्बेडेडेड उपयोग, जैसे टर्मिनल, प्रिंटर, विभिन्न प्रकार के स्वचालन आदि, जल्द ही बाद में किए गए। 16-बिट एड्रेसिंग के साथ किफायती 8-बिट माइक्रोप्रोसेसरों ने भी 1970 के दशक के मध्य से पहले सामान्य-उद्देश्य वाले माइक्रो- संगणको (कंप्यूटरों) को जन्म दिया।

"""माइक्रोप्रोसेसर"" शब्द के पहले उपयोग का श्रेय वायट्रॉन संगणक प्रणाली (सिस्टम) [9] को दिया जाता है जो 1968 में घोषित अपने प्रणाली (सिस्टम) 21 छोटे संगणक सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले कस्टम एकीकृत सर्किट का वर्णन करता है।"

1970 के दशक की शुरुआत से, माइक्रोप्रोसेसर की क्षमता में वृद्धि ने मूर के कानून का पालन किया है, यह मूल रूप से सुझाव दिया कि हर साल एक चिप डबल्स पर फिट किए जा सकने वाले घटकों की संख्या। वर्तमान प्रौद्योगिकी के साथ, यह वास्तव में हर दो साल में होता है,[8] और एक परिणाम के रूप में मूर ने बाद में अवधि को दो साल कर दिया।।[9]


पहली परियोजनाएं

इन परियोजनाओं ने लगभग एक ही समय में एक माइक्रोप्रोसेसर प्रदान किया: गैरेट एइरेन्स सेंट्रल एयर आँकड़े (डेटा) संगणक (कंप्यूटर) (सीएडीसी) (1970), टेक्सास इंस्ट्रुमेंट्स टीएमएस 1802एनसी (सितंबर 1971) और इंटेल की 4004 (नवंबर 1971) एक पूर्व 1969 के बुशकॉम प्रारूप (डिजाइन) पर आधारित। यकीनन, 1969 में चार चरणों वाली प्रणाली अल1 माइक्रोप्रोसेसर भी वितरित की गई थी।

चार चरण प्रणाली AL1 (1969)

चार चरणों वाली प्रणाली एएल1 एक 8-बिट बिट स्लाइस चिप थी जिसमें आठ रजिस्टर और एक एलयू थे।[10] यह 1969 में ली बॉयसेल द्वारा प्रारूप (डिजाइन) किया गया था।[11][12][13] उस समय, यह तीन al1s के साथ एक नौ-चिप, 24-बिट सीपीयू का हिस्सा बन गया था। इसे बाद में एक माइक्रोप्रोसेसर कहा गया था, जब टेक्सास इंस्ट्रुमेंट्स द्वारा 1990 के मुकदमे के जवाब में, बॉयसेल ने एक प्रदर्शन प्रणाली का निर्माण किया, जहां एक एकल एएल 1 ने RAM, ROM और एक इनपुट-आउटपुट उपकरण के साथ एक प्रदर्शन संगणक (कंप्यूटर) प्रणाली का हिस्सा बनाया।[14]


गैरेट ऐरिसर्च सीएडीसी (1970)

1968 में, गैरेट ऐ रिसर्च (जिन्होंने डिजाइनरों रे होल्ट और स्टीव जीलर को नियुक्त किया था) को एक डिजिटल संगणक (कंप्यूटर) का उत्पादन करने के लिए आमंत्रित किया गया था, जो इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणालियों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए एक डिजिटल संगणक (कंप्यूटर) का उत्पादन करने के लिए था, फिर अमेरिकी नौसेना के नए एफ-14 से मैकत लड़ाका के लिए विकास के तहत। प्रारूप (डिजाइन) 1970 तक पूरा था, और कोर सीपीयू के रूप में एक mos-आधारित चिपसेट का उपयोग किया। प्रारूप (डिजाइन) महत्वपूर्ण रूप से (लगभग 20 बार) छोटे और बहुत अधिक विश्वसनीय थे, जो इसके खिलाफ प्रतिस्पर्धा की मैकेनिकल प्रणालियों की तुलना में अधिक विश्वसनीय थे और सभी प्रारंभिक टोमाट मॉडल में उपयोग किया गया था। इस प्रणाली में 20-बिट, पिपेलिन, समानांतर बहु-माइक्रोप्रोसेसर था। नौसेना ने 1997 तक प्रारूप (डिजाइन) के प्रकाशन की अनुमति देने से इनकार कर दिया, 1998 में जारी किया गया सीएडीसी और एमपी944 चिपसेट, सभी जानते हैं। इस प्रारूप (डिजाइन) और विकास की रे होल्ट की आत्मकथात्मक कहानी पुस्तक: द एक्सीडेंटल इंजीनियर में प्रस्तुत की गई है।[15][16] 

डीएसपी और माइक्रोकंट्रोलर आर्किटेक्चर के इस अभिसरण को डिजिटल सिग्नल कंट्रोलर के रूप में जाना जाता है।[17]


पिको/सामान्य साधन

1971 में पेश किया गया PICO1/GI250 चिप: इसे पिको इलेक्ट्रॉनिक्स (ग्लेनरोथ्स, स्कॉटलैंड) द्वारा डिजाइन किया गया था और इसे हिक्सविले एनवाई के जनरल इंस्ट्रूमेंट द्वारा निर्मित किया गया था।

1971 में, पिको इलेक्ट्रॉनिक्स[18] और जनरल इंस्ट्रूमेंट (जीआई) ने आईसीएस में अपना पहला सहयोग पेश किया, मोनरो/लिटन रॉयल डिजिटल III कैलकुलेटर के लिए एक पूर्ण सिंगल-चिप कैलकुलेटर आईसी। यह चिप यकीनन पहले माइक्रोप्रोसेसर या माइक्रोकंट्रोलर में से एक होने का दावा कर सकती है जिसमें रीड-ओनली मेमोरी, रैंडम-एक्सेस मेमोरी और एक RISC इंस्ट्रक्शन सेट ऑन-चिप है। PMOS तर्क प्रक्रिया की चार परतों के लिए लेआउट mylar फिल्म पर x500 पैमाने पर हाथ से तैयार किया गया था, जो उस समय चिप की जटिलता को देखते हुए एक महत्वपूर्ण कार्य था।

पिको पांच जीआई डिजाइन इंजीनियरों द्वारा एक स्पिनआउट था, जिसका दृष्टिकोण सिंगल-चिप कैलकुलेटर आईसी बनाना था। उनके पास जीआई और इलियट ऑटोमेशन | मार्कोनी-इलियट दोनों के साथ कई कैलकुलेटर चिपसेट पर महत्वपूर्ण पिछला डिज़ाइन अनुभव था।[19] प्रमुख टीम के सदस्यों को मूल रूप से इलियट ऑटोमेशन द्वारा एमओएस में 8-बिट कंप्यूटर बनाने का काम सौंपा गया था और 1967 में स्कॉटलैंड के ग्लेनरोथ्स में एक एमओएस रिसर्च लेबोरेटरी स्थापित करने में मदद की थी।

अर्धचालक के लिए कैलकुलेटर सबसे बड़ा एकल बाजार बन रहे थे इसलिए पिको और जीआई ने इस बढ़ते बाजार में महत्वपूर्ण सफलता हासिल की। GI ने CP1600, IOB1680 और PIC1650 सहित उत्पादों के साथ माइक्रोप्रोसेसरों और माइक्रोकंट्रोलर्स में नवाचार करना जारी रखा।[20] 1987 में, जीआई माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक व्यवसाय को माइक्रोचिप टेक्नोलॉजी पीआईसी माइक्रोकंट्रोलर व्यवसाय में बदल दिया गया था।

इंटेल 4004 (1971)

Main article: Intel 4004
इंटेल 4004 कवर हटा दिया गया (बाएं) और वास्तव में उपयोग किया गया (दाएं)

इंटेल 4004 को आम तौर पर एकल चिप पर निर्मित पहला सच्चा माइक्रोप्रोसेसर माना जाता है,[21][22] कीमत पर US$60 (equivalent to $400 in 2021).[23] 4004 के लिए पहला ज्ञात विज्ञापन 15 नवंबर 1971 का है और इलेक्ट्रॉनिक समाचार में प्रदर्शित हुआ। माइक्रोप्रोसेसर को इतालवी इंजीनियर फेडेरिको फागिन, अमेरिकी इंजीनियरों मार्सियन हॉफ और स्टेनली माजोर और जापानी इंजीनियर मासातोशी शिमा की एक टीम द्वारा डिजाइन किया गया था।[24] 4004 का उत्पादन करने वाली परियोजना 1969 में शुरू हुई, जब एक जापानी कैलकुलेटर निर्माता, Busicom ने इंटेल को उच्च-प्रदर्शन डेस्कटॉप कैलकुलेटर के लिए एक चिपसेट बनाने के लिए कहा। Busicom के मूल डिज़ाइन को सात अलग-अलग चिप्स से युक्त प्रोग्राम योग्य चिप सेट के लिए बुलाया गया था। तीन चिप्स को एक विशेष उद्देश्य वाला सीपीयू बनाना था, जिसका प्रोग्राम रोम में संग्रहीत था और इसका डेटा शिफ्ट रजिस्टर रीड-राइट मेमोरी में संग्रहीत था। प्रोजेक्ट का मूल्यांकन करने के लिए नियुक्त इंटेल इंजीनियर टेड हॉफ का मानना ​​​​था कि शिफ्ट रजिस्टर मेमोरी और एक अधिक पारंपरिक सामान्य-उद्देश्य सीपीयू आर्किटेक्चर के बजाय डेटा के लिए डायनेमिक रैम स्टोरेज का उपयोग करके Busicom डिज़ाइन को सरल बनाया जा सकता है। हॉफ चार-चिप वास्तुशिल्प प्रस्ताव के साथ आया: कार्यक्रमों को संग्रहीत करने के लिए एक रॉम चिप, डेटा संग्रहीत करने के लिए एक गतिशील रैम चिप, एक साधारण इनपुट / आउटपुट | आई / ओ डिवाइस, और एक 4-बिट सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू)। हालांकि एक चिप डिजाइनर नहीं, उन्होंने महसूस किया कि सीपीयू को एक चिप में एकीकृत किया जा सकता है, लेकिन तकनीकी जानकारी की कमी के कारण यह विचार कुछ समय के लिए सिर्फ एक इच्छा बनकर रह गया।

इंटेल द्वारा पहला माइक्रोप्रोसेसर, 4004

जबकि एमसीएस -4 की वास्तुकला और विनिर्देश हॉफ की स्टेनली माज़ोर के साथ बातचीत से आए, एक सॉफ्टवेयर इंजीनियर ने उन्हें रिपोर्ट किया, और बसीकॉम इंजीनियर मासातोशी शिमा के साथ, 1969 के दौरान, माज़ोर और हॉफ अन्य परियोजनाओं पर चले गए। अप्रैल 1970 में, इंटेल ने प्रोजेक्ट लीडर के रूप में इतालवी इंजीनियर फेडेरिको फागिन को काम पर रखा, एक ऐसा कदम जिसने अंततः सिंगल-चिप सीपीयू फाइनल डिजाइन को एक वास्तविकता बना दिया (शिमा ने इस बीच बुसिकॉम कैलकुलेटर फर्मवेयर को डिजाइन किया और कार्यान्वयन के पहले छह महीनों के दौरान फागिन की सहायता की)। फागिन, जिन्होंने मूल रूप से 1968 में फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर में सिलिकॉन गेट तकनीक (SGT) विकसित की थी[25] और एसजीटी, फेयरचाइल्ड 3708 का उपयोग करते हुए दुनिया का पहला वाणिज्यिक एकीकृत सर्किट तैयार किया गया था, इस परियोजना का नेतृत्व करने के लिए सही पृष्ठभूमि थी जो पहला वाणिज्यिक सामान्य प्रयोजन माइक्रोप्रोसेसर बन जाएगा। चूंकि एसजीटी उनका अपना आविष्कार था, इसलिए फागिन ने इसका इस्तेमाल यादृच्छिक तर्क डिजाइन के लिए अपनी नई पद्धति बनाने के लिए भी किया जिससे एकल-चिप सीपीयू को उचित गति, बिजली अपव्यय और लागत के साथ लागू करना संभव हो गया। MCS-4 के विकास के समय Intel के MOS डिज़ाइन विभाग के प्रबंधक Leslie L. Vadász थे, लेकिन Vadász का ध्यान पूरी तरह से सेमीकंडक्टर यादों के मुख्यधारा के व्यवसाय पर केंद्रित था, इसलिए उन्होंने MCS-4 परियोजना के नेतृत्व और प्रबंधन को Faggin पर छोड़ दिया। , जो अंततः 4004 परियोजना को इसकी प्राप्ति के लिए नेतृत्व करने के लिए जिम्मेदार था। 4004 की उत्पादन इकाइयाँ पहली बार मार्च 1971 में Busicom को वितरित की गईं और 1971 के अंत में अन्य ग्राहकों को भेज दी गईं।[citation needed]


टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स टीएमएक्स 1795 (1970-1971)

इंटेल (जिन्होंने इंटेल 8008 विकसित किया) के साथ, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने 1970-1971 में डेटापॉइंट 2200 टर्मिनल, टीएमएक्स 1795 (बाद में टीएमसी 1795.) के लिए एक-चिप सीपीयू प्रतिस्थापन विकसित किया। 8008 की तरह, इसे ग्राहक डेटापॉइंट द्वारा अस्वीकार कर दिया गया था। गैरी बून के अनुसार, टीएमएक्स 1795 का उत्पादन कभी नहीं हुआ। चूंकि यह एक ही विनिर्देश के लिए बनाया गया था, इसका निर्देश सेट इंटेल 8008 के समान था।[26][27]


टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स टीएमएस 1802एनसी (1971)

TMS1802NC की घोषणा 17 सितंबर, 1971 को की गई थी और इसने चार-फ़ंक्शन कैलकुलेटर को लागू किया था। TMS1802NC, अपने पदनाम के बावजूद, TMS 1000 श्रृंखला का हिस्सा नहीं था; इसे बाद में TMS 0100 श्रृंखला के हिस्से के रूप में फिर से डिज़ाइन किया गया, जिसका उपयोग TI डेटामैथ कैलकुलेटर में किया गया था। यद्यपि एक कैलकुलेटर-ऑन-ए-चिप के रूप में विपणन किया गया था, TMS1802NC पूरी तरह से प्रोग्राम करने योग्य था, जिसमें चिप पर एक 11-बिट निर्देश शब्द के साथ एक CPU, ROM के 3520 बिट्स (320 निर्देश) और 182 बिट्स RAM शामिल थे।[26][28][27][29]


गिल्बर्ट हयात

गिल्बर्ट हयात को एक माइक्रोकंट्रोलर का वर्णन करते हुए TI और Intel दोनों के पूर्व-डेटिंग के आविष्कार का दावा करने वाले पेटेंट से सम्मानित किया गया था।[30] पेटेंट को बाद में अमान्य कर दिया गया था, लेकिन इससे पहले पर्याप्त रॉयल्टी का भुगतान नहीं किया गया था।[31][32]


8-बिट डिज़ाइन

Intel 4004 का अनुसरण 1972 में Intel 8008 द्वारा किया गया, जो दुनिया का पहला 8-बिट कंप्यूटिंग | 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर था।[33] 8008, हालांकि, 4004 डिज़ाइन का विस्तार नहीं था, बल्कि इसके बजाय इंटेल में एक अलग डिज़ाइन प्रोजेक्ट की परिणति थी, जो सैन एंटोनियो TX के डेटापॉइंट के साथ एक अनुबंध से उत्पन्न हुआ था, एक टर्मिनल के लिए एक चिप के लिए जिसे वे डिजाइन कर रहे थे,[34] डेटापॉइंट 2200- डिजाइन के मौलिक पहलू इंटेल से नहीं बल्कि सीटीसी से आए थे। 1968 में, CTC के विक पुअर और हैरी पाइल ने निर्देश सेट और प्रोसेसर के संचालन के लिए मूल डिज़ाइन विकसित किया। 1969 में, CTC ने सिंगल-चिप कार्यान्वयन करने के लिए दो कंपनियों, Intel और Texas Instruments को अनुबंधित किया, जिसे CTC 1201 के रूप में जाना जाता है।[35] 1970 के अंत या 1971 की शुरुआत में, TI एक विश्वसनीय हिस्सा बनाने में असमर्थ होने के कारण बाहर हो गया। 1970 में, इंटेल के साथ अभी तक भाग देने के लिए, CTC ने पारंपरिक TTL तर्क का उपयोग करते हुए, Datapoint 2200 में अपने स्वयं के कार्यान्वयन का उपयोग करने का विकल्प चुना (इस प्रकार 8008 कोड चलाने वाली पहली मशीन वास्तव में एक माइक्रोप्रोसेसर नहीं थी और एक वर्ष वितरित की गई थी) पहले)। इंटेल का 1201 माइक्रोप्रोसेसर का संस्करण 1971 के अंत में आया, लेकिन बहुत देर से, धीमा था, और कई अतिरिक्त समर्थन चिप्स की आवश्यकता थी। सीटीसी को इसका इस्तेमाल करने में कोई दिलचस्पी नहीं थी। सीटीसी ने मूल रूप से चिप के लिए इंटेल को अनुबंधित किया था, और उन पर बकाया होगा US$50,000 (equivalent to $334,552 in 2021) उनके डिजाइन कार्य के लिए।[35]एक चिप के लिए भुगतान करने से बचने के लिए जो वे नहीं चाहते थे (और उपयोग नहीं कर सकते थे), सीटीसी ने इंटेल को उनके अनुबंध से मुक्त कर दिया और उन्हें डिजाइन के मुफ्त उपयोग की अनुमति दी।[35]इंटेल ने इसे दुनिया के पहले 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर के रूप में अप्रैल, 1972 में 8008 के रूप में विपणन किया। यह 1974 में रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक्स पत्रिका में विज्ञापित प्रसिद्ध मार्क -8 कंप्यूटर किट का आधार था। इस प्रोसेसर में 8-बिट डेटा बस और 14-बिट एड्रेस बस थी।[36] 8008 सफल इंटेल 8080 (1974) का अग्रदूत था, जिसने 8008 से बेहतर प्रदर्शन की पेशकश की और कम समर्थन चिप्स की आवश्यकता थी। फेडेरिको फागिन ने उच्च वोल्टेज एन चैनल एमओएस का उपयोग करके इसकी कल्पना की और इसे डिजाइन किया। Zilog Z80 (1976) भी एक Faggin डिजाइन था, जिसमें कमी लोड और व्युत्पन्न Intel 8-बिट प्रोसेसर के साथ कम वोल्टेज N चैनल का उपयोग किया गया था: सभी को 4004 के लिए बनाई गई Faggin पद्धति के साथ डिज़ाइन किया गया था। Motorola ने अगस्त 1974 में प्रतिस्पर्धी Motorola 6800 जारी किया, और समान एमओएस टेक्नोलॉजी 6502 को 1975 में जारी किया गया था (दोनों को बड़े पैमाने पर एक ही लोगों द्वारा डिजाइन किया गया था)। 1980 के दशक के दौरान 6502 परिवार ने लोकप्रियता में Z80 को टक्कर दी।

एक कम समग्र लागत, छोटी पैकेजिंग, साधारण कंप्यूटर बस आवश्यकताएं, और कभी-कभी अतिरिक्त सर्किटरी (जैसे Z80 की अंतर्निहित मेमोरी रिफ्रेश सर्किट्री) के एकीकरण ने घरेलू कंप्यूटर क्रांति को 1980 के दशक की शुरुआत में तेजी से बढ़ने की अनुमति दी। इसने सिनक्लेयर ZX81 जैसी सस्ती मशीनें दीं, जो के लिए बेची गईं US$99 (equivalent to $295.08 in 2021). 6502 का एक रूपांतर, एमओएस टेक्नोलॉजी 6510 का उपयोग कमोडोर 64 में किया गया था और फिर भी एक अन्य संस्करण, 8502, कमोडोर 128 को संचालित करता था।

वेस्टर्न डिज़ाइन सेंटर | वेस्टर्न डिज़ाइन सेंटर, इंक (WDC) ने 1982 में CMOS WDC 65C02 की शुरुआत की और कई फर्मों को डिज़ाइन का लाइसेंस दिया। इसका उपयोग Apple IIe और Apple IIc पर्सनल कंप्यूटरों के साथ-साथ मेडिकल इम्प्लांटेबल ग्रेड पेसमेकर और डिफाइब्रिलेटर, ऑटोमोटिव, औद्योगिक और उपभोक्ता उपकरणों में CPU के रूप में किया गया था। WDC ने माइक्रोप्रोसेसर डिज़ाइनों के लाइसेंस का बीड़ा उठाया, बाद में 1990 के दशक में ARM होल्डिंग्स (32-बिट) और अन्य माइक्रोप्रोसेसर बौद्धिक संपदा (IP) प्रदाताओं द्वारा पीछा किया गया।

मोटोरोला ने 1978 में मोटोरोला 6809 की शुरुआत की। यह एक महत्वाकांक्षी और अच्छी तरह से सोची-समझी 8-बिट डिज़ाइन थी जो मोटोरोला 6800 के साथ सोर्स-कोड संगतता थी, और विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रिकल वायरिंग | हार्ड-वायर्ड लॉजिक (बाद में 16-बिट माइक्रोप्रोसेसर आमतौर पर) का उपयोग करके लागू किया गया था। कुछ हद तक माइक्रोकोड का इस्तेमाल किया, क्योंकि जटिल निर्देश सेट कंप्यूटर डिजाइन की आवश्यकताएं शुद्ध हार्ड-वायर्ड लॉजिक के लिए बहुत जटिल होती जा रही थीं)।

एक और शुरुआती 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर सिग्नेटिक्स 2650 था, जिसने अपने अभिनव और शक्तिशाली निर्देश सेट आर्किटेक्चर के कारण ब्याज की एक संक्षिप्त वृद्धि का आनंद लिया।

स्पेसफ्लाइट की दुनिया में एक सेमिनल माइक्रोप्रोसेसर रेडियो कॉर्पोरेशन ऑफ अमेरिका का RCA 1802 (उर्फ CDP1802, RCA COSMAC) (1976 में पेश किया गया) था, जिसका इस्तेमाल बृहस्पति के लिए गैलीलियो (अंतरिक्ष यान) जांच में किया गया था (1989 में लॉन्च किया गया, 1995 में आया)। RCA COSMAC CMOS तकनीक को लागू करने वाला पहला था। CDP1802 का उपयोग किया गया था क्योंकि इसे बहुत कम-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स पर चलाया जा सकता था, और क्योंकि एक विशेष उत्पादन प्रक्रिया, सिलिकॉन ऑन नीलम (SOS) का उपयोग करके एक प्रकार उपलब्ध था, जो कि ब्रह्मांडीय विकिरण और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के मुकाबले बेहतर सुरक्षा प्रदान करता था। युग का कोई अन्य प्रोसेसर। इस प्रकार, 1802 के एसओएस संस्करण को पहला विकिरण-कठोर माइक्रोप्रोसेसर कहा गया था।

आरसीए 1802 में एक स्थिर तर्क (डिजिटल तर्क) था, जिसका अर्थ है कि घड़ी की आवृत्ति को मनमाने ढंग से कम किया जा सकता है, या रोका भी जा सकता है। इसने गैलीलियो (अंतरिक्ष यान) को एक यात्रा के लंबे असमान हिस्सों के लिए न्यूनतम विद्युत शक्ति का उपयोग करने दिया। नेविगेशन अपडेट, रवैया नियंत्रण, डेटा अधिग्रहण और रेडियो संचार जैसे महत्वपूर्ण कार्यों के लिए टाइमर या सेंसर समय पर प्रोसेसर को जगाएंगे। वेस्टर्न डिज़ाइन सेंटर 65C02 और 65C816 के वर्तमान संस्करणों में भी स्थिर कोर हैं, और इस प्रकार घड़ी पूरी तरह से रुकने पर भी डेटा को बरकरार रखती है।

12-बिट डिजाइन

इंटरसिल 6100 परिवार में 12-बिट कंप्यूटिंग|12-बिट माइक्रोप्रोसेसर (6100) और परिधीय समर्थन और मेमोरी आईसी की एक श्रृंखला शामिल थी। माइक्रोप्रोसेसर ने DEC PDP-8 मिनीकंप्यूटर निर्देश सेट को मान्यता दी। जैसे इसे कभी-कभी CMOS-PDP8 के रूप में संदर्भित किया जाता था। चूंकि यह हैरिस कॉरपोरेशन द्वारा भी तैयार किया गया था, इसे हैरिस एचएम -6100 के नाम से भी जाना जाता था। इसकी सीएमओएस तकनीक और संबंधित लाभों के आधार पर, 6100 को 1980 के दशक की शुरुआत तक कुछ सैन्य डिजाइनों में शामिल किया जा रहा था।

16-बिट डिजाइन

Template:X86 processor modes पहला मल्टी-चिप 16-बिट कंप्यूटिंग|16-बिट माइक्रोप्रोसेसर नेशनल सेमीकंडक्टर IMP-16 था, जिसे 1973 की शुरुआत में पेश किया गया था। चिपसेट का 8-बिट संस्करण 1974 में IMP-8 के रूप में पेश किया गया था।

अन्य प्रारंभिक मल्टी-चिप 16-बिट माइक्रोप्रोसेसरों में MCP-1600 शामिल है जो डिजिटल उपकरण निगम | डिजिटल उपकरण निगम (DEC) LSI-11 OEM बोर्ड सेट और पैक किए गए PDP-11 | PDP-11/03 मिनीकंप्यूटर में उपयोग किया जाता है- और फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर माइक्रोफ्लेम 9440, दोनों को 1975-76 में पेश किया गया। 1975 में, नेशनल ने पहला 16-बिट सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर, नेशनल सेमीकंडक्टर PACE पेश किया, जिसे बाद में NMOS लॉजिक संस्करण, INS8900 द्वारा पीछा किया गया।

एक अन्य प्रारंभिक सिंगल-चिप 16-बिट माइक्रोप्रोसेसर TI का टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स TMS9900 था, जो उनके TI-990 लाइन के मिनीकंप्यूटर के साथ भी संगत था। 9900 का उपयोग TI 990/4 मिनीकंप्यूटर, TI-99/4A|टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स TI-99/4A होम कंप्यूटर और OEM माइक्रो कंप्यूटर बोर्डों की TM990 लाइन में किया गया था। चिप को एक बड़े सिरेमिक 64-पिन डुअल इन-लाइन पैकेज में पैक किया गया था, जबकि अधिकांश 8-बिट माइक्रोप्रोसेसरों जैसे कि इंटेल 8080 ने अधिक सामान्य, छोटे और कम खर्चीले प्लास्टिक 40-पिन डीआईपी का उपयोग किया था। एक फॉलो-ऑन चिप, टीएमएस 9980, को इंटेल 8080 के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जिसमें पूर्ण टीआई 990 16-बिट निर्देश सेट था, एक प्लास्टिक 40-पिन पैकेज का उपयोग किया गया था, एक बार में डेटा 8 बिट ले जाया गया था, लेकिन केवल पता कर सकता था 16 किलोबाइट। तीसरी चिप, टीएमएस 9995, एक नया डिज़ाइन था। बाद में परिवार ने 99105 और 99110 को शामिल करने के लिए विस्तार किया।

वेस्टर्न डिज़ाइन सेंटर (WDC) ने 1984 में WDC CMOS WDC 65C02 के CMOS WDC 65816/65802 16-बिट अपग्रेड की शुरुआत की। 65816 16-बिट माइक्रोप्रोसेसर Apple IIGS और बाद में सुपर निन्टेंडो एंटरटेनमेंट सिस्टम का मूल था, जिससे इसे बनाया गया। अब तक के सबसे लोकप्रिय 16-बिट डिज़ाइनों में से एक।

इंटेल ने अपने 8080 डिज़ाइन को 16-बिट इंटेल 8086 में बदल दिया, जो x86 परिवार का पहला सदस्य है, जो अधिकांश आधुनिक आईबीएम पीसी संगत प्रकार के कंप्यूटरों को शक्ति प्रदान करता है। इंटेल ने 8086 को 8080 लाइनों से सॉफ्टवेयर पोर्ट करने के एक लागत प्रभावी तरीके के रूप में पेश किया, और उस आधार पर बहुत अधिक व्यवसाय जीतने में सफल रहा। इंटेल 8088, 8086 का एक संस्करण जिसमें 8-बिट बाहरी डेटा बस का उपयोग किया गया था, पहले आईबीएम पीसी में माइक्रोप्रोसेसर था। इंटेल ने तब इंटेल 80186 और इंटेल 80188, इंटेल 80286 और 1985 में 32-बिट इंटेल 80386 जारी किया, जो प्रोसेसर परिवार की पश्चगामी संगतता के साथ अपने पीसी बाजार प्रभुत्व को मजबूत करता है। 80186 और 80188 अनिवार्य रूप से 8086 और 8088 के संस्करण थे, जिन्हें कुछ ऑनबोर्ड बाह्य उपकरणों और कुछ नए निर्देशों के साथ बढ़ाया गया था। हालाँकि Intel के 80186 और 80188 का उपयोग IBM PC प्रकार के डिज़ाइनों में नहीं किया गया था,[dubious – discuss] NEC से दूसरा स्रोत संस्करण, NEC V20 और V30 अक्सर थे। 8086 और उत्तराधिकारियों के पास स्मृति विभाजन का एक अभिनव लेकिन सीमित तरीका था, जबकि 80286 ने एक पूर्ण विशेषताओं वाली खंडित स्मृति प्रबंधन इकाई (एमएमयू) की शुरुआत की। 80386 ने पृष्ठांकित स्मृति प्रबंधन के साथ एक फ्लैट 32-बिट मेमोरी मॉडल पेश किया।

16-बिट इंटेल x86 प्रोसेसर और 80386 तक में फ़्लोटिंग-पॉइंट यूनिट | फ़्लोटिंग-पॉइंट यूनिट (एफपीयू) शामिल नहीं है। इंटेल ने 8086 से 80386 सीपीयू में हार्डवेयर फ्लोटिंग-पॉइंट और ट्रान्सेंडैंटल फ़ंक्शन क्षमताओं को जोड़ने के लिए इंटेल 8087, इंटेल 80187, इंटेल 80287 और इंटेल 80387 गणित कोप्रोसेसर पेश किए। 8087 8086/8088 और 80186/80188 के साथ काम करता है,[37] 80187 80186 के साथ काम करता है लेकिन 80188 के साथ नहीं,[38] 80287 80286 के साथ काम करता है और 80387 80386 के साथ काम करता है। एक x86 सीपीयू और एक x87 कोप्रोसेसर का संयोजन एक एकल मल्टी-चिप माइक्रोप्रोसेसर बनाता है; दो चिप्स को एक एकीकृत निर्देश सेट का उपयोग करके एक इकाई के रूप में प्रोग्राम किया जाता है।[39] 8087 और 80187 कोप्रोसेसर अपने मूल प्रोसेसर के डेटा और एड्रेस बसों के समानांतर जुड़े हुए हैं और उनके लिए इच्छित निर्देशों को सीधे निष्पादित करते हैं। 80287 और 80387 कोप्रोसेसरों को सीपीयू के एड्रेस स्पेस में आई/ओ पोर्ट के माध्यम से सीपीयू से जोड़ा जाता है, यह प्रोग्राम के लिए पारदर्शी होता है, जिसे सीधे इन आई/ओ पोर्ट्स के बारे में जानने या एक्सेस करने की आवश्यकता नहीं होती है; प्रोग्राम कोप्रोसेसर और उसके रजिस्टरों को सामान्य निर्देश ऑपकोड के माध्यम से एक्सेस करता है।

32-बिट डिज़ाइन

Intel 80486DX2 पर ऊपरी इंटरकनेक्ट परतें मर जाती हैं

16-बिट डिज़ाइन केवल थोड़े समय के लिए ही बाज़ार में आए थे जब 32-बिट कंप्यूटिंग | 32-बिट कार्यान्वयन दिखाई देने लगे।

32-बिट डिज़ाइनों में सबसे महत्वपूर्ण मोटोरोला 68000 है, जिसे 1979 में पेश किया गया था। 68k, जैसा कि व्यापक रूप से जाना जाता था, इसके प्रोग्रामिंग मॉडल में 32-बिट रजिस्टर थे, लेकिन 16-बिट आंतरिक डेटा पथ, तीन 16-बिट अंकगणित का उपयोग किया गया था। लॉजिक यूनिट, और एक 16-बिट बाहरी डेटा बस (पिन काउंट को कम करने के लिए), और बाहरी रूप से केवल 24-बिट पतों का समर्थन करता है (आंतरिक रूप से यह पूर्ण 32 बिट पतों के साथ काम करता है)। पीसी-आधारित आईबीएम-संगत मेनफ्रेम में एमसी68000 आंतरिक माइक्रोकोड को 32-बिट सिस्टम/370 आईबीएम मेनफ्रेम का अनुकरण करने के लिए संशोधित किया गया था।[40] मोटोरोला ने आमतौर पर इसे 16-बिट प्रोसेसर के रूप में वर्णित किया। उच्च प्रदर्शन का संयोजन, बड़ा (16 मेगाबाइट या 2 .)24 बाइट्स) मेमोरी स्पेस और काफी कम लागत ने इसे अपने वर्ग का सबसे लोकप्रिय CPU डिज़ाइन बना दिया। Apple लिसा और Apple Macintosh डिज़ाइन ने 68000 का उपयोग किया, जैसा कि 1980 के दशक के मध्य में अटारी एसटी और कमोडोर अमिगा सहित कई अन्य डिज़ाइनों ने किया था।

दुनिया का पहला सिंगल-चिप 32-बिट माइक्रोप्रोसेसर, 32-बिट डेटा पथ, 32-बिट बस और 32-बिट पते के साथ, एटी एंड टी कॉर्पोरेशन था। , और 1982 में सामान्य उत्पादन।[41][42] 1984 में एटी एंड टी के बेल सिस्टम डिवेस्टीचर | डिवेस्टीचर के बाद, इसका नाम बदलकर WE 32000 (WE के लिए वेस्टर्न इलेक्ट्रिक) कर दिया गया, और इसकी दो फॉलो-ऑन पीढ़ियाँ थीं, WE 32100 और WE 32200। इन माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग AT & T 3B5 और 3B15 में किया गया था। मिनी कंप्यूटर; 3B2 में, दुनिया का पहला डेस्कटॉप सुपर माइक्रो कंप्यूटर; Companion में, दुनिया का पहला 32-बिट लैपटॉप कंप्यूटर; और सिकंदर में, दुनिया का पहला किताब के आकार का सुपर माइक्रो कंप्यूटर, जिसमें आज के गेमिंग कंसोल के समान ROM-पैक मेमोरी कार्ट्रिज हैं। ये सभी सिस्टम UNIX सिस्टम V ऑपरेटिंग सिस्टम चलाते थे।

बाजार में उपलब्ध पहला वाणिज्यिक, एकल चिप, पूरी तरह से 32-बिट माइक्रोप्रोसेसर एचपी फोकस था।

Intel का पहला 32-बिट माइक्रोप्रोसेसर Intel iAPX 432 था, जिसे 1981 में पेश किया गया था, लेकिन यह व्यावसायिक सफलता नहीं थी। इसमें एक उन्नत क्षमता-आधारित सुरक्षा | क्षमता-आधारित ऑब्जेक्ट (कंप्यूटर विज्ञान) | ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड आर्किटेक्चर था, लेकिन समकालीन आर्किटेक्चर की तुलना में खराब प्रदर्शन जैसे कि इंटेल का अपना 80286 (1982 में पेश किया गया), जो कि विशिष्ट बेंचमार्क पर लगभग चार गुना तेज था। परीक्षण। हालाँकि, iAPX432 के परिणाम आंशिक रूप से जल्दबाजी और इसलिए उप-इष्टतम Ada (प्रोग्रामिंग भाषा) संकलक के कारण थे।[citation needed] 68000 के साथ मोटोरोला की सफलता ने मोटोरोला 68010 को जन्म दिया, जिसने वर्चुअल मेमोरी सपोर्ट को जोड़ा। 1984 में पेश किए गए मोटोरोला 68020 ने पूर्ण 32-बिट डेटा और एड्रेस बसों को जोड़ा। 68020 यूनिक्स सुपरमाइक्रो कंप्यूटर बाजार में बेहद लोकप्रिय हो गया, और कई छोटी कंपनियों (जैसे, अल्टोस कंप्यूटर सिस्टम्स, यूएनओएस (ऑपरेटिंग सिस्टम), क्रोमेमको) ने डेस्कटॉप-आकार के सिस्टम का उत्पादन किया। मोटोरोला 68030 को आगे पेश किया गया, चिप में एमएमयू को एकीकृत करके पिछले डिजाइन में सुधार किया गया। निरंतर सफलता ने मोटोरोला 68040 को जन्म दिया, जिसमें बेहतर गणित प्रदर्शन के लिए एक फ्लोटिंग-पॉइंट इकाई शामिल थी। 68050 अपने प्रदर्शन लक्ष्यों को प्राप्त करने में विफल रहा और इसे जारी नहीं किया गया था, और अनुवर्ती मोटोरोला 68060 को बहुत तेजी से आरआईएससी डिजाइनों द्वारा संतृप्त बाजार में जारी किया गया था। 1990 के दशक की शुरुआत में 68k परिवार उपयोग से फीका पड़ गया।

अन्य बड़ी कंपनियों ने 68020 और फॉलो-ऑन को एम्बेडेड उपकरणों में डिजाइन किया। एक समय पीसी में इंटेल पेंटियम की तुलना में एम्बेडेड उपकरणों में 68020 से अधिक थे।[43] मोटोरोला कोल्डफायर प्रोसेसर कोर 68020 के डेरिवेटिव हैं।

इस समय के दौरान (1980 के दशक के मध्य तक), नेशनल सेमीकंडक्टर ने एक बहुत ही समान 16-बिट पिनआउट, 32-बिट आंतरिक माइक्रोप्रोसेसर को NS 16032 (बाद में इसका नाम बदलकर 32016) कर दिया, पूर्ण 32-बिट संस्करण को NS320xx नाम दिया। बाद में, नेशनल सेमीकंडक्टर ने NS320xx का उत्पादन किया, जिसने दो सीपीयू को बिल्ट इन आर्बिट्रेशन के साथ एक ही मेमोरी बस में रहने की अनुमति दी। NS32016/32 ने MC68000/10 से बेहतर प्रदर्शन किया, लेकिन NS32332- जो MC68020 के लगभग एक ही समय पर आया था- में पर्याप्त प्रदर्शन नहीं था। तीसरी पीढ़ी की चिप, NS32532, अलग थी। इसमें MC68030 के प्रदर्शन से लगभग दोगुना था, जो लगभग उसी समय जारी किया गया था। AM29000 और MC88000 (अब दोनों मृत) जैसे RISC प्रोसेसर की उपस्थिति ने अंतिम कोर, NS32764 की वास्तुकला को प्रभावित किया। तकनीकी रूप से उन्नत—एक सुपरस्केलर आरआईएससी कोर, 64-बिट बस, और आंतरिक रूप से ओवरक्लॉक के साथ—यह अभी भी रीयल-टाइम अनुवाद के माध्यम से श्रृंखला 32000 निर्देशों को निष्पादित कर सकता है।

जब नेशनल सेमीकंडक्टर ने यूनिक्स बाजार छोड़ने का फैसला किया, तो चिप को ऑन-चिप बाह्य उपकरणों के एक सेट के साथ स्वोर्डफ़िश एंबेडेड प्रोसेसर में बदल दिया गया। चिप लेजर प्रिंटर बाजार के लिए बहुत महंगा निकला और मारा गया। डिजाइन टीम इंटेल के पास गई और वहां पेंटियम प्रोसेसर डिजाइन किया, जो आंतरिक रूप से NS32764 कोर के समान है। सीरीज 32000 की बड़ी सफलता लेजर प्रिंटर बाजार में थी, जहां NS32CG16 माइक्रोकोडेड BitBlt निर्देशों के साथ बहुत अच्छी कीमत/प्रदर्शन था और कैनन जैसी बड़ी कंपनियों द्वारा अपनाया गया था। 1980 के दशक के मध्य तक, सीक्वेंट कंप्यूटर सिस्टम्स ने NS 32032 का उपयोग करते हुए पहला SMP सर्वर-क्लास कंप्यूटर पेश किया। यह डिज़ाइन की कुछ जीतों में से एक था, और यह 1980 के दशक के अंत में गायब हो गया। MIPS आर्किटेक्चर R2000 (माइक्रोप्रोसेसर) (1984) और R3000 (1989) अत्यधिक सफल 32-बिट RISC माइक्रोप्रोसेसर थे। उनका उपयोग उच्च-स्तरीय वर्कस्टेशन और सर्वरों में सिलिकॉन ग्राफिक्स द्वारा किया गया था, दूसरों के बीच में। अन्य डिज़ाइनों में ज़िलोग Z80000 शामिल था, जो एक मौका खड़ा करने के लिए बाजार में बहुत देर से पहुंचा और जल्दी से गायब हो गया।

एआरएम आर्किटेक्चर पहली बार 1985 में सामने आया था।[44] यह एक आरआईएससी प्रोसेसर डिज़ाइन है, जो तब से 32-बिट एम्बेडेड सिस्टम प्रोसेसर स्पेस पर हावी हो गया है क्योंकि इसकी शक्ति दक्षता, इसके लाइसेंसिंग मॉडल और सिस्टम डेवलपमेंट टूल्स के विस्तृत चयन के कारण बड़े हिस्से में है। सेमीकंडक्टर निर्माता आमतौर पर कोर को लाइसेंस देते हैं और उन्हें चिप उत्पादों पर अपने सिस्टम में एकीकृत करते हैं; केवल कुछ ऐसे विक्रेता जैसे कि Apple को ARM कोर को संशोधित करने या अपना स्वयं का बनाने के लिए लाइसेंस प्राप्त है। अधिकांश सेल फोन में एआरएम प्रोसेसर शामिल होता है, जैसा कि अन्य उत्पादों की एक विस्तृत विविधता है। वर्चुअल मेमोरी सपोर्ट के बिना माइक्रोकंट्रोलर-ओरिएंटेड एआरएम कोर हैं, साथ ही वर्चुअल मेमोरी के साथ सिमिट्रिक मल्टीप्रोसेसर सिस्टम (एसएमपी) एप्लिकेशन प्रोसेसर हैं।

1993 से 2003 तक, 32-बिट x86 आर्किटेक्चर डेस्कटॉप कंप्यूटर, लैपटॉप और सर्वर बाजारों में तेजी से प्रभावी हो गए, और ये माइक्रोप्रोसेसर तेज और अधिक सक्षम हो गए। इंटेल ने अन्य कंपनियों को आर्किटेक्चर के शुरुआती संस्करणों का लाइसेंस दिया था, लेकिन पेंटियम को लाइसेंस देने से इनकार कर दिया, इसलिए एएमडी और साइरिक्स ने अपने स्वयं के डिजाइनों के आधार पर आर्किटेक्चर के बाद के संस्करणों का निर्माण किया। इस अवधि के दौरान, इन प्रोसेसरों ने जटिलता (ट्रांजिस्टर गिनती) और क्षमता (निर्देश/सेकंड) में परिमाण के कम से कम तीन आदेशों की वृद्धि की। इंटेल की पेंटियम लाइन शायद सबसे प्रसिद्ध और पहचानने योग्य 32-बिट प्रोसेसर मॉडल है, कम से कम व्यापक जनता के साथ।

पर्सनल कंप्यूटर में 64-बिट डिजाइन

जबकि 64-बिट कंप्यूटिंग|64-बिट माइक्रोप्रोसेसर डिज़ाइन 1990 के दशक की शुरुआत से (1996 में निन्टेंडो 64 गेमिंग कंसोल सहित) कई बाजारों में उपयोग में हैं, 2000 के दशक की शुरुआत में पीसी बाजार पर लक्षित 64-बिट माइक्रोप्रोसेसरों की शुरुआत हुई।

सितंबर 2003 में AMD के 64-बिट आर्किटेक्चर के पीछे-संगत x86, x86-64 (जिसे AMD64 भी कहा जाता है) के साथ पेश किया गया, इसके बाद इंटेल के लगभग पूरी तरह से संगत 64-बिट एक्सटेंशन (पहले IA-32e या EM64T कहा जाता है, बाद में इसका नाम बदलकर Intel कर दिया गया) 64), 64-बिट डेस्कटॉप युग शुरू हुआ। दोनों संस्करण बिना किसी प्रदर्शन दंड के 32-बिट लीगेसी अनुप्रयोगों के साथ-साथ नए 64-बिट सॉफ़्टवेयर चला सकते हैं। ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ विंडोज एक्सपी प्रोफेशनल x64 संस्करण, विंडोज विस्टा x64, विंडोज 7 x64, लिनक्स, बीएसडी और मैकओएस जो मूल रूप से 64-बिट चलाते हैं, सॉफ्टवेयर भी ऐसे प्रोसेसर की क्षमताओं का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए तैयार है। 64 बिट्स की ओर बढ़ना IA-32 से रजिस्टर आकार में वृद्धि से कहीं अधिक है क्योंकि यह सामान्य प्रयोजन रजिस्टरों की संख्या को भी दोगुना करता है।

पावरपीसी द्वारा 64 बिट्स में स्थानांतरित करने का इरादा 90 के दशक की शुरुआत में आर्किटेक्चर के डिजाइन के बाद से किया गया था और यह असंगति का एक प्रमुख कारण नहीं था। मौजूदा पूर्णांक रजिस्टरों को सभी संबंधित डेटा पाथवे के रूप में विस्तारित किया जाता है, लेकिन, जैसा कि IA-32 के मामले में था, फ्लोटिंग-पॉइंट और वेक्टर इकाइयाँ दोनों कई वर्षों से 64 बिट पर या उससे ऊपर काम कर रही थीं। जब IA-32 को x86-64 तक बढ़ा दिया गया था, तो इसके विपरीत, 64-बिट पावरपीसी में कोई नया सामान्य प्रयोजन रजिस्टर नहीं जोड़ा गया था, इसलिए बड़े पता स्थान का उपयोग नहीं करने वाले अनुप्रयोगों के लिए 64-बिट मोड का उपयोग करते समय प्राप्त कोई भी प्रदर्शन न्यूनतम है। .[citation needed] 2011 में, एआरएम ने नया 64-बिट एआरएम आर्किटेक्चर पेश किया।

जोखिम

Main article: reduced instruction set computing

1980 के दशक के मध्य से 1990 के दशक के प्रारंभ में, नए उच्च-प्रदर्शन कम किए गए निर्देश सेट कंप्यूटर (RISC) माइक्रोप्रोसेसरों की एक फसल दिखाई दी, जो असतत RISC- जैसे CPU डिज़ाइन जैसे IBM 801 और अन्य से प्रभावित थे। आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसरों को शुरू में विशेष प्रयोजन मशीनों और यूनिक्स वर्कस्टेशन में इस्तेमाल किया गया था, लेकिन फिर अन्य भूमिकाओं में व्यापक स्वीकृति प्राप्त हुई।

पहला वाणिज्यिक RISC माइक्रोप्रोसेसर डिज़ाइन 1984 में MIPS कंप्यूटर सिस्टम, 32-बिट R2000 (माइक्रोप्रोसेसर) (R1000 जारी नहीं किया गया था) द्वारा जारी किया गया था। 1986 में, HP ने PA-RISC CPU के साथ अपना पहला सिस्टम जारी किया. 1987 में, गैर-यूनिक्स एकोर्न कंप्यूटरों में 32-बिट, फिर कैश-लेस, एआरएम 2-आधारित एकोर्न आर्किमिडीज एआरएम आर्किटेक्चर का उपयोग करने वाली पहली व्यावसायिक सफलता बन गई, जिसे तब एकोर्न आरआईएससी मशीन (एआरएम) के रूप में जाना जाता था; 1985 में पहला सिलिकॉन एआरएम आर्किटेक्चर। R3000 ने डिजाइन को वास्तव में व्यावहारिक बनाया, और R4000 ने दुनिया का पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध 64-बिट RISC माइक्रोप्रोसेसर पेश किया। प्रतिस्पर्धी परियोजनाओं का परिणाम आईबीएम आईबीएम पावर इंस्ट्रक्शन सेट आर्किटेक्चर और सन माइक्रोसिस्टम्स स्पार्क आर्किटेक्चर में होगा। जल्द ही हर प्रमुख विक्रेता एक RISC डिज़ाइन जारी कर रहा था, जिसमें AT&T CRISP, AMD 29000, Intel i860 और Intel i960, Motorola 88000, DEC Alpha शामिल हैं।

1990 के दशक के अंत में, गैर-एम्बेडेड अनुप्रयोगों के लिए केवल दो 64-बिट RISC आर्किटेक्चर अभी भी वॉल्यूम में उत्पादित किए गए थे: SPARC और Power ISA, लेकिन जैसे-जैसे ARM तेजी से शक्तिशाली होता गया, 2010 की शुरुआत में, यह सामान्य रूप से तीसरा RISC आर्किटेक्चर बन गया। कंप्यूटिंग खंड।

एसएमपी और मल्टी-कोर डिजाइन

abit two way motherboard
ABIT BP6 मदरबोर्ड दो Intel Celeron 366Mhz प्रोसेसर को सपोर्ट करता है जो कि Zalman हीटसिंक दिखाता है।

a computer motherboard with zalman heatsinks attached एसएमपी सममित मल्टीप्रोसेसिंग[45] 1990 के दशक से दो, चार या अधिक CPU (जोड़े में) का एक विन्यास है जो आमतौर पर सर्वर, कुछ वर्कस्टेशन और डेस्कटॉप पर्सनल कंप्यूटर में उपयोग किया जाता है। मल्टी-कोर प्रोसेसर एक सिंगल सीपीयू होता है जिसमें एक से अधिक माइक्रोप्रोसेसर कोर होते हैं।

ABIT BP6 का यह लोकप्रिय टू-सॉकेट मदरबोर्ड 1999 में पहले SMP सक्षम पीसी मदरबोर्ड के रूप में जारी किया गया था, पेंटियम प्रो सिस्टम बिल्डरों और उत्साही लोगों के लिए पेश किया जाने वाला पहला व्यावसायिक सीपीयू था। Abit BP9 दो Intel Celeron CPU का समर्थन करता है और जब SMP सक्षम ऑपरेटिंग सिस्टम (Windows NT/2000/Linux) के साथ उपयोग किया जाता है, तो कई एप्लिकेशन एकल CPU की तुलना में बहुत अधिक प्रदर्शन प्राप्त करते हैं। शुरुआती सेलेरॉन आसानी से ओवरक्लॉक करने योग्य होते हैं और शौक़ीन इन अपेक्षाकृत सस्ते सीपीयू का उपयोग 533 मेगाहर्ट्ज तक करते हैं - इंटेल के विनिर्देश से कहीं अधिक। इन मदरबोर्ड की क्षमता की खोज के बाद इंटेल ने बाद के सीपीयू में गुणक तक पहुंच को हटा दिया।

2001 में IBM ने POWER4 CPU जारी किया, यह एक ऐसा प्रोसेसर था जिसे पांच वर्षों के शोध में विकसित किया गया था, 1996 में 250 शोधकर्ताओं की एक टीम का उपयोग करके शुरू किया गया था। असंभव को पूरा करने के प्रयास को दूर-दराज के सहयोग के विकास और युवा इंजीनियरों को अधिक अनुभवी इंजीनियरों के साथ काम करने के लिए नियुक्त करने से बल मिला। टीमों के काम ने नए माइक्रोप्रोसेसर, पावर4 के साथ सफलता हासिल की। यह टू-इन-वन सीपीयू है जो प्रतिस्पर्धा की आधी कीमत पर प्रदर्शन को दोगुना से अधिक करता है, और कंप्यूटिंग में एक प्रमुख प्रगति है। व्यापार पत्रिका eWeek ने लिखा: "नया डिज़ाइन किया गया 1GHz Power4 अपने पूर्ववर्ती पर एक जबरदस्त छलांग का प्रतिनिधित्व करता है"। एक उद्योग विश्लेषक, गीगा सूचना समूह के ब्रैड डे ने कहा: "आईबीएम बहुत आक्रामक हो रहा है, और यह सर्वर एक गेम चेंजर है"।

Power4 ने 2001 के सर्वश्रेष्ठ वर्कस्टेशन/सर्वर प्रोसेसर के लिए एनालिस्ट्स च्वाइस अवार्ड जीता, और इसने उल्लेखनीय रिकॉर्ड तोड़ दिए, जिसमें ख़तरे में सर्वश्रेष्ठ खिलाड़ियों के खिलाफ एक प्रतियोगिता जीतना शामिल है![46] अमेरिकी टेलीविजन शो।

इंटेल के योना (माइक्रोप्रोसेसर) सीपीयू को 6 जनवरी, 2006 को लॉन्च किया गया था और इसे मल्टी-चिप मॉड्यूल पर पैक किए गए दो डाई के साथ निर्मित किया गया था। एक गर्म प्रतिस्पर्धा वाले बाज़ार में एएमडी प्रोसेसर और अन्य की सूची में मल्टी-कोर सीपीयू के नए संस्करण जारी किए गए, एएमडी के एसएमपी ने एथलॉन एमपी सीपीयू को 2001 में एथलॉन-एक्सपी लाइन से सक्षम किया, सन ने अल्ट्रास्पार्क टी 1 और अल्ट्रास्पार्क टी 2 को आठ-कोर, एएमडी के साथ जारी किया। एथलॉन 64 एक्स2 जून 2007 में जारी किया गया था। कंपनियां गति के लिए कभी न खत्म होने वाली दौड़ में लगी हुई थीं, वास्तव में अधिक मांग वाले सॉफ़्टवेयर ने अधिक प्रसंस्करण शक्ति और तेज सीपीयू गति को अनिवार्य कर दिया था।

2012 तक पीसी और लैपटॉप में दोहरे और क्वाड-कोर प्रोसेसर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा, नए प्रोसेसर - उच्च लागत वाले पेशेवर स्तर के इंटेल ज़ीऑन के समान - अतिरिक्त कोर के साथ जो समानांतर में निर्देशों को निष्पादित करते हैं इसलिए सॉफ़्टवेयर प्रदर्शन आम तौर पर बढ़ता है, बशर्ते सॉफ़्टवेयर को उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया हो उन्नत हार्डवेयर। ऑपरेटिंग सिस्टम ने मल्टीपल-कोर और एसएमडी सीपीयू के लिए समर्थन प्रदान किया, बड़े वर्कलोड और संसाधन गहन अनुप्रयोगों सहित कई सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन - जैसे कि 3-डी गेम - को मल्टीपल कोर और मल्टी-सीपीयू सिस्टम का लाभ उठाने के लिए प्रोग्राम किया गया है।

ऐप्पल, इंटेल और एएमडी वर्तमान में कई कोर डेस्कटॉप और वर्कस्टेशन सीपीयू के साथ बाजार का नेतृत्व करते हैं। हालांकि वे प्रदर्शन स्तर में नेतृत्व के लिए अक्सर एक-दूसरे को हिप-हॉप करते हैं। इंटेल उच्च आवृत्तियों को बरकरार रखता है और इस प्रकार सबसे तेज़ सिंगल कोर प्रदर्शन होता है, जबकि एएमडी अक्सर अधिक उन्नत आईएसए के कारण बहु-थ्रेडेड रूटीन में अग्रणी होता है और सीपीयू के गढ़े जाने वाले प्रोसेस नोड होते हैं।

मल्टी-कोर/मल्टी-सीपीयू कॉन्फ़िगरेशन के लिए मल्टीप्रोसेसिंग अवधारणाएं अमदहल के नियम से संबंधित हैं।

बाजार के आँकड़े

1997 में, दुनिया में बिकने वाली सभी केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों में से 55% 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर थे, जिनमें से 2 अरब से अधिक बेचे गए थे।[47] 2002 में, दुनिया में बिकने वाले सभी CPU के 10% से भी कम 32-बिट या अधिक थे। बेचे गए सभी 32-बिट CPU में से लगभग 2% डेस्कटॉप या लैपटॉप पर्सनल कंप्यूटर में उपयोग किए जाते हैं। अधिकांश माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग एम्बेडेड नियंत्रण अनुप्रयोगों जैसे घरेलू उपकरणों, ऑटोमोबाइल और कंप्यूटर बाह्य उपकरणों में किया जाता है। कुल मिलाकर, माइक्रोप्रोसेसर, माइक्रोकंट्रोलर या डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर के लिए औसत कीमत अभी खत्म हुई है US$6 (equivalent to $9.04 in 2021).[48] 2003 में, लगभग $44 बिलियन (लगभग $ . के बराबर)65 अरब में 2021) मूल्य के माइक्रोप्रोसेसरों का निर्माण और बिक्री की गई।[49] हालाँकि उस पैसे का लगभग आधा हिस्सा डेस्कटॉप या लैपटॉप पर्सनल कंप्यूटर में उपयोग किए जाने वाले CPU पर खर्च किया गया था, जो कि बेचे गए सभी CPU का केवल 2% है।[48]लैपटॉप माइक्रोप्रोसेसरों की गुणवत्ता-समायोजित कीमत 2004-2010 में −25% से −35% प्रति वर्ष तक सुधरी, और सुधार की दर 2010-2013 में −15% से −25% प्रति वर्ष तक धीमी हो गई।[50] 2008 में लगभग 10 अरब CPU का निर्माण किया गया था। प्रत्येक वर्ष उत्पादित अधिकांश नए CPU एम्बेडेड होते हैं।[51]


यह भी देखें

  • सीपीयू आर्किटेक्चर की तुलना
  • कंप्यूटर आर्किटेक्चर
  • कंप्यूटर इंजीनियरिंग
  • निर्देश सेट की सूची
  • माइक्रोप्रोसेसरों की सूची
  • माइक्रोआर्किटेक्चर
  • माइक्रोप्रोसेसर कालक्रम


टिप्पणियाँ

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संदर्भ

  • Ray, A. K.; Bhurchand, K.M. Advanced Microprocessors and Peripherals. India: Tata McGraw-Hill.


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